CN112672068B - 自动曝光控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动曝光控制方法及系统，包括：待拍摄物体进入拍摄区域，对待拍摄物体进行图形采集并获取待拍摄部位的位置信息；基于待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定平板探测器的曝光辐照射野；选定平板探测器的曝光辐照射野，对待拍摄部位进行曝光，完成曝光后平板探测器触发图像采集。本发明通过视觉装置采集信息，计算分析得到辐照射野选择范围，降低了操作人员的主观影响，曝光辐照射野选择更加精准；基于曝光辐照射野区域的曝光剂量检测实现自动曝光控制，结构简单、成本低；通过算法预测曝光剂量，可有效避免曝光剂量误差，实现精准曝光控制，提高成像质量；在检测到曝光结束后立即自动采集图像，缩短了采图周期。

Description

自动曝光控制方法及系统

技术领域

本发明涉及平板探测领域，特别是涉及一种自动曝光控制方法及系统。

背景技术

平板探测器是上个世纪开始诞生的X射线影像新型检测技术，以成像速度快、分辨率高等特点著称，广泛应用于医疗检测、无损检测、安检等领域。在工业检测应用中，传统胶片记录曝光辐照图像，价格昂贵，不易保存，数字平板探测器应用于工业检测已成为未来的发展方向。

在进行曝光前首先需要设置曝光辐照射野，传统的自动曝光控制的曝光辐照射野的数量和位置都是固定的，需要通过调整待检测物体的位置实现待检测部位与曝光辐照射野的匹配，实际操作中非常不方便。近年来，基于平板探测器面板扫描的集成化智能自动曝光控制技术逐渐成熟，通过全面板检测选择曝光辐照射野，但是全面板检测时曝光辐照射野的可选择性范围大，若仅凭借操作者主观选择，对操作者的要求较高，且存在选择不准确的风险。

因此，如何准确设置曝光辐照射野，简化曝光操作难度，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动曝光控制方法及系统，用于解决现有技术中曝光辐照射野难以控制的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动曝光控制方法，所述自动曝光控制方法至少包括：

1）待拍摄物体进入拍摄区域，对所述待拍摄物体进行图形采集并获取待拍摄部位的位置信息；

2）基于所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述平板探测器的曝光辐照射野；

3）选定所述平板探测器的曝光辐照射野，对所述待拍摄部位进行曝光，完成曝光后所述平板探测器触发图像采集。

可选地，步骤1）中基于红外线、可见光或紫外线对所述待拍摄物体的图像进行采集。

更可选地，所述自动曝光控制方法还包括：基于所述待拍摄物体的图像获取所述待拍摄部位的形状信息，并测量所述待拍摄部位的厚度信息，根据所述待拍摄部位的形状信息及厚度信息确定曝光剂量阈值。

更可选地，基于超声波测量或激光测量获取所述待拍摄部位的厚度信息。

可选地，步骤3）中曝光开始后，所述平板探测器检测曝光剂量率并对曝光剂量进行实时判断，若实时曝光剂量达到曝光剂量阈值则触发所述闸断控制信号。

可选地，步骤3）中曝光开始后，所述平板探测器检测曝光剂量率并对曝光结束时的曝光剂量进行预测判断，得到预测曝光剂量，若预测曝光剂量达到曝光剂量阈值则触发所述闸断控制信号。

更可选地，基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，所述曝光剂量率及所述信号传输链路延迟时长与曝光结束时的曝光剂量成正相关关系。

更可选地，所述自动曝光控制方法还包括：当包括至少两个曝光辐照射野时，基于各曝光辐照射野之间的逻辑关系确定所述平板探测器是否发出闸断控制信号。

更可选地，各曝光辐照射野之间的逻辑关系包括逻辑与、逻辑或及加权平均中的至少一种。

可选地，基于曝光传感器检测曝光起始时刻；或扫描所述平板探测器的曝光剂量，若曝光剂量大于预设起始值则判定为曝光开始，其中，所述预设起始值不小于零。

可选地，基于曝光传感器检测曝光结束时刻；或扫描所述平板探测器的曝光剂量，若检测到曝光剂量率的增加量小于预设阈值则判定曝光结束，其中，所述预设阈值大于零。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动曝光控制系统，实现上述自动曝光控制方法，所述自动曝光控制系统至少包括：

视觉装置、计算装置、平板探测器、高压控制器、高压发生装置及球管；

所述视觉装置对待拍摄物体进行图像采集；

所述计算装置连接所述视觉装置的输出端，基于所述待拍摄物体的图像获取所述待拍摄部位的位置信息，并基于所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述平板探测器的曝光辐照射野；

所述平板探测器连接所述计算装置，基于所述计算装置确定的曝光辐照射野对所述待拍摄部位进行自动曝光控制；

所述高压控制器连接于所述平板探测器的输出端，用于控制所述高压发生装置产生高压信号；

所述球管连接所述高压发生装置，基于所述高压发生装置发出的高压信号产生X射线。

可选地，所述平板探测器还包括测量装置；所述计算装置连接所述视觉装置及所述测量装置的输出端，从所述视觉装置获取所述待拍摄部位的形状信息，从所述测量装置获取所述待拍摄部位的厚度信息，并基于所述待拍摄部位的形状信息及厚度信息确定曝光剂量阈值。

可选地，所述平板探测器包括探测面板及自动曝光控制模块；所述探测面板对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块连接所述探测面板的输出端，基于所述探测面板的输出信号触发闸断控制信号。

更可选地，所述平板探测器还包括连接于所述探测面板输出端的自动曝光检测模块或设置于所述探测面板背面的曝光传感器。

更可选地，所述自动曝光控制模块包括检测单元及逻辑比较单元，所述检测单元基于曝光剂量率判断实时曝光剂量；所述逻辑比较单元连接所述检测单元的输出端，当所述实时曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。

更可选地，所述自动曝光控制模块包括检测单元及逻辑比较单元，所述检测单元基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，得到预测曝光剂量；所述逻辑比较单元连接所述检测单元的输出端，当所述预测曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。

更可选地，当包括至少两个曝光辐照射野时，所述检测单元分别对各曝光辐照射野进行检测；所述逻辑比较单元对所述检测单元的输出信号进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号。

如上所述，本发明的自动曝光控制方法及系统，具有以下有益效果：

1、本发明的自动曝光控制方法及系统通过视觉装置采集信息，计算分析得到辐照射野选择范围，降低了对操作人员的主观影响，曝光辐照射野选择更加精准。

2、本发明的自动曝光控制方法及系统基于平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量检测实现自动曝光控制，结构简单、成本低。

3、本发明的自动曝光控制方法及系统通过算法对曝光过程中的曝光剂量进行预测，可有效避免线路延迟等问题造成的曝光剂量误差，实现精准曝光控制，提高成像质量。

4、本发明的自动曝光控制方法及系统在检测到曝光结束后立即自动采集图像，缩短了平板探测器的采图周期。

附图说明

图1显示为本发明的自动曝光控制方法的流程示意图。

图2显示为本发明的自动曝光控制系统的一种结构示意图。

图3显示为本发明的平板探测器的结构示意图。

图4显示为本发明的自动曝光控制模块的结构示意图。

图5显示为本发明的自动曝光控制系统的另一种结构示意图。

元件标号说明

1-自动曝光控制系统；11-视觉装置；12-计算装置；13-平板探测器；131-探测面板；131a-消背散射层；131b-基板；131c-像素阵列；131d-闪烁体；132-自动曝光控制模块；132a-检测单元；132b-逻辑比较单元；14-高压控制器；15-高压发生装置；16-球管；17-测量装置。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1~图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种自动曝光控制方法，所述自动曝光控制方法包括：

1) 待拍摄物体进入拍摄区域，对所述待拍摄物体进行图形采集并获取待拍摄部位的位置信息。

具体地，首先将平板探测器放置于探测系统中并与探测系统中的其他装置进行电连接，所述探测系统包括但不限于DR（Digital Radiography，直接数字化X射线）、CT（computed tomography，电子计算机断层扫描）及安检机，任意使用平板探测器进行图像采集的系统均适用。然后打开所述平板探测器，开机预热。

具体地，在本实施例中，采用视觉装置对所述待拍摄物体进行图像采集，所述视觉装置的摄影方式包括但不限于红外线、可见光、紫外线等波段的图像采集方式，在此不一一赘述。基于所述待拍摄物体的图像获取所述待拍摄物体的待拍摄部位的位置信息。

2）基于所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述平板探测器的曝光辐照射野。

具体地，根据所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述待拍摄部位在所述平板探测器上对应的位置映射，进而计算得到所述平板探测器的曝光辐照射野。

3）选定所述平板探测器的曝光辐照射野，对所述待拍摄部位进行曝光，完成曝光后所述平板探测器触发图像采集。

具体地，对所述平板探测器进行参数设置，设置的参数包括但不限于曝光剂量阈值（由操作者根据经验得出），以及其它保证平板探测器正常工作的参数，不以本实施例为限。根据步骤2）确定的曝光辐照射野在所述平板探测器上选定曝光辐照射野。

具体地，在本实施例中，采用曝光传感器检测曝光起始时刻，所述曝光传感器设置于探测面板的背面，所述曝光传感器捕获透过所述探测面板的残余X射线或所述探测面板吸收后剩余的可见光，当所述曝光传感器检测到X射线（或者检测到的X射线剂量大于预设值）时输出曝光开始信号。在实际使用中，任意可检测曝光开始的自动曝光检测方式均适用于本发明，不以本实施例为限。

具体地，曝光开始信号有效时，所述平板探测器打开曝光窗口并进入集成化智能自动曝光控制模式，任意自动曝光控制方式均适用于本发明。作为示例，扫描步骤2）确定的曝光辐照射野区域，基于所述曝光辐照射野内图像的灰度值获取曝光剂量率，并通过积分运算得到实时曝光剂量，当实时曝光剂量达到所述曝光剂量阈值时发出闸断控制信号。作为另一示例，如图1所示，扫描步骤2）确定的曝光辐照射野区域，基于所述曝光辐照射野内图像的灰度值获取曝光剂量率，并通过积分运算得到曝光剂量，然后基于所述曝光剂量率及传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，得到预测曝光剂量，在本实施例中，所述曝光剂量率及所述传输链路延迟时长与预测到的曝光结束时的曝光剂量成相关关系，作为示例成正相关关系（即，曝光剂量率越大曝光结束时的曝光剂量越大，传输链路延迟时长越长曝光结束时的曝光剂量越大），可根据实际传输链路关系设置所述曝光剂量率、所述传输链路延迟时长与曝光结束时的曝光剂量的关系，在此不一一赘述；当所述预测曝光剂量达到所述曝光剂量阈值时，触发所述平板探测器发出闸断控制信号。

作为本实施例的另一种实现方式，所述自动曝光控制方法还包括：当包括多个曝光辐照射野时，基于各曝光辐照射野之间的逻辑关系确定所述平板探测器是否发出闸断控制信号。各曝光辐照射野之间的逻辑关系包括但不限于逻辑与、逻辑或及加权平均。其中，逻辑与即各曝光辐照射野的曝光剂量（实时曝光剂量或预测曝光剂量）均达到所述曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；逻辑或即各曝光辐照射野中任一野的曝光剂量（实时曝光剂量或预测曝光剂量）达到所述曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；加权平均即基于各曝光辐照射对应的权重计算均值以得到曝光剂量（实时曝光剂量或预测曝光剂量），当曝光剂量（实时曝光剂量或预测曝光剂量）达到所述曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号。在实际使用中，可根据需要设定各曝光辐照射野之间的关系，在此不一一列举。

需要说明的是，可以在执行完步骤2）后将所述平板探测器开机预热，进行后续的参数设置、曝光辐照射野选定及曝光等操作，不以本实施例为限。

具体地，所述闸断控制信号传输至高压控制器，所述高压控制器基于所述闸断控制信号控制高压发生装置闸断曝光，球管停止产生X射线，从所述闸断控制信号产生至所述球管停止产生X射线存在延时，延时过程中平板探测器仍在接收X射线的辐照，曝光剂量持续累加，直至当X射线停止所述平板探测器检测到的曝光剂量不再增加。

具体地，作为示例，通过曝光传感器检测曝光结束时刻，所述曝光传感器持续捕获透过所述平板探测器面板的残余X射线或所述平板探测器面板吸收后剩余的可见光，当所述曝光传感器检测到残余X射线或剩余可见光（或者检测到的残余X射线或剩余可见光剂量大于预设值）时输出曝光结束信号。在实际使用中，任意可检测曝光结束的自动曝光检测方式均适用于本发明，还包括但不限于曝光传感器，不以本实施例为限。

具体地，在本实施例中，当曝光结束时，所述平板探测器关闭曝光窗口同时触发图像采集，由于曝光结束时立即关闭曝光窗口并采集图像，实际曝光窗口时长小于预设曝光窗口时长，因此，缩短了平板探测器的采图周期。

本发明的自动曝光控制方法基于待拍摄部位的位置自动计算获取曝光辐照射野，准确性高，操作简单；通过算法对曝光结束时的曝光剂量进行预测，可有效避免线路延迟等问题造成的曝光剂量误差，实现精准曝光控制，提高成像质量；检测到曝光结束后立即自动采集图像，缩短了平板探测器的采图周期；在整个曝光采图过程中，操作人员只需要启动高压发生器曝光即可，大大降低了操作复杂度。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种自动曝光控制方法，与实施例一的不同之处在于，所述自动曝光控制方法通过扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量来检测曝光起始时刻和结束时刻，包括以下步骤：

1）待拍摄物体进入拍摄区域，对所述待拍摄物体进行图形采集并获取待拍摄部位的位置信息。

具体方法参见实施例一，在此不一一赘述。

2）基于所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述平板探测器的曝光辐照射野。

具体方法参见实施例一，在此不一一赘述。

3）选定所述平板探测器的曝光辐照射野，对所述待拍摄部位进行曝光，完成曝光后所述平板探测器触发图像采集。

具体地，对所述平板探测器进行参数设置并选定所述平板探测器的曝光辐照射野。

具体地，在本实施例中，通过扫描所述平板探测器的像素阵列获取曝光剂量进而检测曝光起始时刻。作为示例，打开所述平板探测器的曝光窗口，所述平板探测器扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域，基于所述曝光辐照射野内图像的灰度值获取曝光剂量率，通过积分得到实时曝光剂量，实时曝光剂量大于预设起始值则判定曝光开始，输出曝光开始信号，其中，所述预设起始值不小于零。

具体地，曝光开始信号有效后，所述平板探测器进入集成化数字自动曝光控制模式完成曝光并基于实时曝光剂量或预测曝光剂量触发所述闸断控制信号并停止产生高压，球管停止工作，具体原理参见实施例一，在此不一一赘述。

具体地，在本实施例中，扫描所述平板探测器的像素阵列获取曝光剂量率进而检测曝光结束时刻。作为示例，所述平板探测器继续扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域，基于所述曝光辐照射野内图像的灰度值获取实时曝光剂量率，若检测到曝光剂量率小于预设阈值则判定曝光结束输出曝光结束信号，其中，所述预设阈值大于零。当曝光结束信号有效时所述平板探测器关闭曝光窗口同时触发图像采集。

本实施例中曝光的起始时刻的判定，闸断控制信号的发出及曝光结束时刻的判定均采用扫描平板探测器检测曝光剂量的方式获得，以此，本实施例的自动曝光控制方法无需采用额外的曝光传感器，可进一步减小平板探测器的体积、结构复杂度及成本。

需要说明的是，可采用实施例一或实施例二的方法检测曝光起始时刻，可采用实施例一或实施例二的方法检测曝光结束时刻，检测曝光起始时刻和结束时刻的方法无需相同，不以实施例一或实施例二为限。

实施例三

本实施例提供一种自动曝光控制方法，与实施例一、二的不同之处在于，所述自动曝光控制方法还基于所述待拍摄物体的图像获取所述待拍摄部位的形状信息，并测量所述待拍摄部位的厚度信息，根据所述待拍摄部位的形状信息及厚度信息确定曝光剂量阈值，包括以下步骤：

1）待拍摄物体进入拍摄区域，对所述待拍摄物体进行图形采集以获取待拍摄部位的位置信息和形状信息，并测量所述待拍摄部位获取所述待拍摄部位的厚度信息。

具体地，首先将平板探测器连接至系统内，开机预热。然后采用视觉装置对所述待拍摄物体进行图像采集，基于所述待拍摄物体的图像获取所述待拍摄部位的位置信息和形状信息；采用测量装置对所述待拍摄部位的厚度进行测量，以得到所述待拍摄部位的厚度信息，所述测量装置的测量方法包括但不限于超声波、激光，在此不一一赘述。

2）基于所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述平板探测器的曝光辐照射野；基于所述待拍摄部位的形状信息及厚度信息，确定曝光剂量阈值。

具体地，根据所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述待拍摄部位在所述平板探测器上对应的位置映射，进而计算得到所述平板探测器的曝光辐照射野。

具体地，根据所述待拍摄部位的形状信息及厚度信息计算曝光剂量阈值，以作为后续自动曝光控制的曝光参数，无需操作人员根据经验预估，准确性大大提高。

3）选定所述平板探测器的曝光辐照射野，对所述待拍摄部位进行曝光，完成曝光后所述平板探测器触发图像采集。

具体方法参见实施例一，在此不一一赘述。

本实施例通过图像采集和测量结果计算得到所述平板探测器的曝光辐照射野和曝光剂量阈值，简化操作，提高准确性。

实施例四

如图2~图4所示，本实施例提供一种自动曝光控制系统1，在本实施例中，所述自动曝光控制系统1用于实现实施例一~三所述的自动曝光控制方法，所述自动曝光控制系统1包括：

视觉装置11、计算装置12、平板探测器13、高压控制器14、高压发生装置15及球管16。

如图2所示，所述视觉装置11对待拍摄物体进行图像采集。

具体地，所述视觉装置11包括但不限于单目、多目摄影装置，任意可采集图像的装置均适用于本发明。

如图2所述，所述计算装置12连接所述视觉装置11的输出端，基于所述待拍摄物体的图像获取所述待拍摄部位的位置信息，并基于所述待拍摄物体与平板探测器13的相对位置，确定所述平板探测器13的曝光辐照射野。

需要说明的是，所述计算装置12可通过计算机实现，也可内置于所述平板探测器13内部（通过集成电路实现）。

如图2所示，所述平板探测器13连接所述计算装置12，基于所述计算装置12确定的曝光辐照射野对所述待拍摄部位进行自动曝光控制，并自动采集图像。

所述平板探测器包括探测面板及自动曝光控制模块；所述探测面板对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块连接所述探测面板的输出端，基于所述探测面板的输出信号触发闸断控制信号。

具体地，如图3所示，所述平板探测器13包括探测面板131及自动曝光控制模块132；所述探测面板131对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块132连接所述探测面板131的输出端，基于所述探测面板131的输出信号触发闸断控制信号。

更具体地，如图3所示，作为示例，所述探测面板131包括位于底层的消背散射层131a、位于消背散射层131a上的基板131b，形成于基板131b表面的像素阵列131c，以及位于像素阵列131c上的闪烁体131d，具体结构可基于实际需要进行设置，不以本实施例为限。

更具体地，如图4所示，所述自动曝光控制模块132包括检测单元132a及逻辑比较单元132b。作为示例，所述检测单元132a基于曝光剂量率判断实时曝光剂量；所述逻辑比较单元132b连接所述检测单元132a的输出端，当所述实时曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。作为另一示例，所述检测单元132a基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，得到预测曝光剂量，所述曝光剂量率及所述传输链路延迟时长与预测到的曝光结束时的曝光剂量成相关关系（包括但不限于正相相关）；所述逻辑比较单元132b连接所述检测单元132a的输出端，所述预测曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。

作为本发明的另一种实现方式，当包括至少两个曝光辐照射野时，所述检测单元132a分别基于各曝光辐照射野的曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测各曝光辐照射野曝光结束时的曝光剂量；所述逻辑比较单元113b对各曝光辐照射野对应的预测的曝光结束时的曝光剂量进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号。其中，逻辑运算包括但不限于逻辑与、逻辑或及加权平均。作为示例，所述逻辑比较单元113b将各曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量分别与所述曝光剂量阈值进行比较，并对比较结果进行逻辑与运算，当各曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量均达到曝光剂量阈值时触发所述闸断控制信号。作为另一示例，所述逻辑比较单元113b将各曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量分别与所述曝光剂量阈值进行比较，并对比较结果进行逻辑或运算，当任一曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值时触发所述闸断控制信号。作为又一示例，所述逻辑比较单元113b将各曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量乘以对应的权重后计算均值，当均值达到曝光剂量阈值时触发所述闸断控制信号。任意其它逻辑或多种逻辑的组合仅适用于本发明，在此不一一赘述。需要说明的是，当包括至少两个曝光辐照射野时，所述检测单元132a也可分别对各曝光辐照射野的实时曝光剂量进行检测；所述逻辑比较单元132b对各曝光辐照射野的实时曝光剂量进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号，在此不一一赘述。

作为本发明的一种实现方式，曝光开始和结束信号可通过所述平板探测器13外部的信号提供。作为本发明的另一种实现方式，所述平板探测器13还包括自动曝光检测模块（图中未显示），所述自动曝光检测模块接收所述探测面板131输出的电信号，进而获得所述平板探测器13的曝光剂量，并根据曝光剂量判定曝光起始时刻或曝光结束时刻。作为本发明的又一种实现方式，所述平板探测器13还包括设置于所述探测面板131背面的曝光传感器，通过检测透过所述探测面板131的残余X射线或所述探测面板131吸收后剩余的可见光判定曝光起始时刻或曝光结束时刻。

如图2所示，所述高压控制器14连接所述平板探测器13的输出端，所述高压控制器14控制所述高压发生装置15工作。当所述高压控制器14接收到所述平板探测器13输出的闸断控制信号时，所述高压控制器14闸断所述高压发生装置15。

如图2所示，所述高压发生装置15连接所述高压控制器14的输出端，受所述高压控制器14的控制工作。

如图2所示，所述球管16连接于所述高压发生装置15的输出端，当所述高压发生装置15发出高压时，所述球管16开始曝光；当所述高压发生装置15闸断时，所述球管16停止曝光。

实施例五

如图5所示，本实施例提供一种自动曝光控制系统1，与实施例四的不同之处在于，所述自动曝光控制系统1还包括测量装置17。

具体地，所述计算装置12连接所述视觉装置11及所述测量装置17的输出端，从所述视觉装置11获取所述待拍摄部位的形状信息，从所述测量装置17获取所述待拍摄部位的厚度信息，并基于所述待拍摄部位的形状信息及厚度信息确定曝光剂量阈值。

更具体地，所述测量装置17包括但不限于无接触测距装置、接触式测距装置，任意可测量得到所述待拍摄部位的厚度信息的装置均适用于本发明，在此不一一赘述。

其它结构与实施例四相同，在此不一一赘述。

综上所述，本发明提供一种自动曝光控制方法及系统，包括：待拍摄物体进入拍摄区域，对所述待拍摄物体进行图形采集并获取待拍摄部位的位置信息；基于所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述平板探测器的曝光辐照射野；自动选定所述平板探测器的曝光辐照射野，对所述待拍摄部位进行曝光，完成曝光后所述平板探测器触发图像采集。本发明的自动曝光控制方法及系统通过视觉装置采集信息，计算分析得到辐照射野选择范围，降低了操作人员的主观影响，曝光辐照射野选择更加精准；基于平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量检测实现自动曝光控制，结构简单、成本低；通过算法对曝光过程中的曝光剂量进行预测，可有效避免线路延迟等问题造成的曝光剂量误差，实现精准曝光控制，提高成像质量；在检测到曝光结束后立即自动采集图像，缩短了平板探测器的采图周期。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (15)

1.一种自动曝光控制方法，其特征在于，所述自动曝光控制方法至少包括：

1)待拍摄物体进入拍摄区域，对所述待拍摄物体进行图形采集并获取待拍摄部位的位置信息；

2)基于所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述平板探测器的曝光辐照射野；

3)选定所述平板探测器的曝光辐照射野，对所述待拍摄部位进行曝光，完成曝光后所述平板探测器触发图像采集；其中，曝光开始后，所述平板探测器实时检测整个所述曝光辐照射野内图像的灰度值以得到曝光剂量率，通过对所述曝光剂量率积分获取曝光剂量，并对曝光结束时的曝光剂量进行预测判断，得到预测曝光剂量，若预测曝光剂量达到曝光剂量阈值则触发闸断控制信号。

2.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：步骤1)中基于红外线、可见光或紫外线对所述待拍摄物体的图像进行采集。

3.根据权利要求1或2所述的自动曝光控制方法，其特征在于：所述自动曝光控制方法还包括：基于所述待拍摄物体的图像获取所述待拍摄部位的形状信息，并测量所述待拍摄部位的厚度信息，根据所述待拍摄部位的形状信息及厚度信息确定曝光剂量阈值。

4.根据权利要求3所述的自动曝光控制方法，其特征在于：基于超声波测量或激光测量获取所述待拍摄部位的厚度信息。

5.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，所述曝光剂量率及所述信号传输链路延迟时长与曝光结束时的曝光剂量成相关关系。

6.根据权利要求1或5所述的自动曝光控制方法，其特征在于：所述自动曝光控制方法还包括：当包括至少两个曝光辐照射野时，基于各曝光辐照射野之间的逻辑关系确定所述平板探测器是否发出闸断控制信号。

7.根据权利要求6所述的自动曝光控制方法，其特征在于：各曝光辐照射野之间的逻辑关系包括逻辑与、逻辑或及加权平均中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：基于曝光传感器检测曝光起始时刻；或扫描所述平板探测器的曝光剂量，若曝光剂量大于预设起始值则判定为曝光开始，其中，所述预设起始值不小于零。

9.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：基于曝光传感器检测曝光结束时刻；或扫描所述平板探测器的曝光剂量，若检测到曝光剂量率的增加量小于预设阈值则判定曝光结束，其中，所述预设阈值大于零。

10.一种自动曝光控制系统，实现如权利要求1～9任意一项所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述自动曝光控制系统至少包括：

视觉装置、计算装置、平板探测器、高压控制器、高压发生装置及球管；

所述视觉装置对待拍摄物体进行图像采集；

所述计算装置连接所述视觉装置的输出端，基于所述待拍摄物体的图像获取所述待拍摄部位的位置信息，并基于所述待拍摄物体与平板探测器的相对位置，确定所述平板探测器的曝光辐照射野；

所述平板探测器连接所述计算装置，基于所述计算装置确定的曝光辐照射野对所述待拍摄部位进行自动曝光控制；

所述高压控制器连接于所述平板探测器的输出端，用于控制所述高压发生装置产生高压信号；

所述球管连接所述高压发生装置，基于所述高压发生装置发出的高压信号产生X射线。

11.根据权利要求10所述的自动曝光控制系统，其特征在于：所述平板探测器还包括测量装置；所述计算装置连接所述视觉装置及所述测量装置的输出端，从所述视觉装置获取所述待拍摄部位的形状信息，从所述测量装置获取所述待拍摄部位的厚度信息，并基于所述待拍摄部位的形状信息及厚度信息确定曝光剂量阈值。

12.根据权利要求10所述的自动曝光控制系统，其特征在于：所述平板探测器包括探测面板及自动曝光控制模块；所述探测面板对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块连接所述探测面板的输出端，基于所述探测面板的输出信号触发闸断控制信号。

13.根据权利要求12所述的自动曝光控制系统，其特征在于：所述平板探测器还包括连接于所述探测面板输出端的自动曝光检测模块或设置于所述探测面板背面的曝光传感器。

14.根据权利要求12所述的自动曝光控制系统，其特征在于：所述自动曝光控制模块包括检测单元及逻辑比较单元，所述检测单元基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，得到预测曝光剂量；所述逻辑比较单元连接所述检测单元的输出端，当所述预测曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。

15.根据权利要求14所述的自动曝光控制系统，其特征在于：当包括至少两个曝光辐照射野时，所述检测单元分别对各曝光辐照射野进行检测；所述逻辑比较单元对所述检测单元的输出信号进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号。

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